专题三 追及与相遇问题
学习目标 会分析解决简单的追及与相遇问题
学习重点 追及相遇问题中的位移关系、时间关系
学习难点 追及相遇问题中速度相等时距离临界问题
学习过程 课堂笔记
【课堂探究】 追及与相遇问题 [交流探究] 1.匀加速运动的物体追匀速运动的物体,速度相等时两者距离最大还是最小? 2.匀减速运动的物体(初速度为v1)追匀速运动的物体(速度为v2)已知v1大于v2 (1)如何判断能否追上 (2)若没有追上,速度相等时两者距离最大还是最小? [要点提炼] 1.对“追及”、“相遇”的认识 (1)相遇问题 相向运动的两物体,当各自发生的位移大小之和等于开始时两物体间的距离时即相遇. (2)追及问题 同向运动的两物体,若后者能追上前者,则追上时,两者处于同一位置,且后者速度一定不小于前者速度,即v2≥v1. 2.解答追及问题的技巧: (1)两个关系和一个条件的应用技巧 ①两个关系:即时间关系和位移关系. 通过画草图找出两物体的时间关系和位移关系是解题的突破口。 ②一个条件:即两者速度相等。它往往是物体间能否追上、追不上的临界条件,也是分析判断问题的切入点;两者速度相等的时刻是能追上情况中距离最大的时刻,也是追不上情况中距离最小的时刻,这是求极值的技巧。 (2)能否追上的判断技巧 物体B追赶物体A:开始时,两个物体相距x0.若vA=vB时,xA+x0≤xB,则能追上;若vA=vB时,xA+x0>xB,则没有追上. (3)若被追赶的物体做匀减速直线运动,一定要注意判断追上前该物体是否已经停止运动. 3.常用分析方法 (1)物理分析法:抓住“两物体能否同时到达空间某位置”这一关键,认真审题,挖掘题目中的隐含条件,建立一幅物体运动关系的图景。 (2)二次函数判别式法:设相遇时间为t,根据条件列方程,得到关于位移x与时间t的函数关系,由此判断两物体追及或相遇情况。 ①若Δ>0,即有两个解,说明可以相遇两次; ②若Δ=0,说明刚好追上或相遇; ③若Δ<0,说明追不上或不能相遇。 (3)v-t图象法:将两个物体运动的速度—时间关系在同一图象中画出,然后利用图象分析求解相关问题。 【例1】在十字路口,汽车以的加速度从停车线启动做匀加速运动,恰好有一辆自行车以的速度匀速驶过停车线与汽车同方向行驶,求: (1)什么时候它们相距最远?最远距离是多少? (2)在什么地方汽车追上自行车?追到时汽车的速度是多大? 【例2】客车以20m/s的速度行驶,突然发现同轨前方120m处有一列货车正以6m/s的速度同向匀速前进,于是客车紧急刹车,刹车引起的加速度大小为0.8m/s2,问两车是否相撞? 【课堂小结】 【课后巩固】 1.如图所示,甲、乙两车沿着同一条平直公路同向行驶,甲车以20m/s的速度匀速运动,乙车原来速度为8 m/s,从距甲车80m处以大小为4m/s2的加速度做匀加速运动,则乙车追上甲车的时间为( ) A.4s B.6s C.8s D.10 s 2.甲、乙两物体在同一直线上,同时由同一位置向同一方向作直线运动,其v-t图象如图所示,下列说法正确的是 A.开始阶段乙运动在甲的前面,20s后乙落在甲的后面 B.40s末乙追上甲 C.20s末乙追上甲,且甲、乙运动速度相等 乙在追甲的过程中,20s末两物体相距最远 3.一人个向十字路口以6 m/s的速度步行,前方有一辆汽车被红灯阻停,当他距离汽车25 m时,绿灯亮了,汽车以1 m/s2的加速度匀加速启动前进,下列结论正确的是( ) A.人能追上汽车,追赶过程中人跑了36 m B.人不能追上汽车,人车最近距离是7 m C.人能追上汽车,追上前人共跑了43 m D.人不能追上汽车,且汽车开动后人车相距越来越远 4.a、b两物体从同一位置沿同一直线运动,速度图像如图,正确的是( ) A.a、b加速时,物体a的加速度大于物体b的加速度 B.20秒时,a、b两物体相距最远 C.60秒时,物体a在物体b的前方 D.40秒时,a、b两物体速度相等,相距200 m 5.摩托车先由静止开始以 m/s2的加速度做匀加速运动,之后以最大行驶速度25 m/s做匀速运动,追赶前方以15 m/s的速度同向匀速行驶的卡车.已知摩托车开始运动时与卡车的距离为1000 m,则: (1)追上卡车前两车相隔的最大距离是多少? (2)摩托车经过多少时间才能追上卡车?